O Vas a periódusos rendszer 8. csoportjában található átmeneti fém, Fe szimbólummal, 26-os rendszámmal és 55,847 u atomtömeggel.
Főbb jellemzői: fényes fém, ezüstfehér megjelenésű, mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, nedves környezettel érintkezve könnyen rozsdásodik.
Ez a legtöbbet használt fém a világon, és a legtöbbet exportálják Brazíliából. A vas fő felhasználási területe az acélgyártás, amelyet például az építőiparban, az autógyártásban és a háztartási gépekben használnak.
A vas főleg oxidok és hidroxidok formájában található az ércekben. Ezért a kereskedelemben használt vas ezeknek az anyagoknak az extrakciójából és tisztításából készül. A legnagyobb vasérc lelőhelyekkel rendelkező országok: Ausztrália, Oroszország, Brazília, Kína és India.
A vas tulajdonságai
- Olvadáspont: 1538 °C
- Forráspont: 2861 °C
- Halmazállapot 20°C-on: szilárd
- Sűrűség: 7,874 g/cm³
- Oxidációs állapotok: +2, +3, +4, +6
- Elektronikus terjesztés: [Ar]3d64s2
- Természetes izotópok: 56Fe (stabilabb), 54Hit, 57A hit és 58Hit
A vas felhasználása és alkalmazása
A vas fő felhasználása az acélgyártás nyersanyaga, amely ezen elem fő fémötvözete, és ahová a természetből kivont fém 98%-a kerül.
Az acél a vas fémes ötvözete, a szén mennyisége 0,5-1,7%, emellett kis mennyiségű egyéb kémiai elemet is ad hozzá.
A különféle gyártott acélfajták eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel szabályozzák a szén százalékos arányát, más elemeket tartalmaznak, és speciális hőkezeléseket végeznek.
Példák vasötvözetekre:
- Szénacél: vas, szén, mangán, szilícium és nyomokban egyéb elemek ötvözete;
- Rozsdamentes acél: vas, króm, szén és nyomokban egyéb elemek ötvözete;
- Öntöttvas: vas, szén és szilícium ötvözete, és nyomokban más elemeket is tartalmazhat.
A vas első felhasználása a mezőgazdasági eszközök, valamint a vadászathoz és a háborúhoz szükséges fegyverek létrehozása volt. Napjainkban a vas különböző hétköznapi anyagokban van jelen, mint például konyhai eszközökben, vasbetonban és gerendákban az építőiparban, közlekedési eszközökben és még sok másban.
A vasat továbbra is vasreakciók katalizátoraként használják. Az egyik legtöbbet előállított vegyi anyag az ammónia, amely a műtrágyagyártás fontos alapanyaga.
Hidrogén és nitrogén gázok kombinációja magas hőmérsékleten és nyomáson a szintézis során A Haber-Bosch az ammóniagyártásban a vas katalizátorként történő hozzáadásával válik hatékonyvá, hogy felgyorsítsa a reakció.
A vas előfordulása
A vas (Fe) a negyedik legnagyobb mennyiségben előforduló elem a természetben az oxigén, a szilícium és az alumínium után. A földkéreg 5%-át teszi ki, és ritkán található szabadon a természetben.
A leginkább kitermelt és gazdaságilag legfontosabb fémércek a következők:
- Hematit (Fe2O3)
- Magnetit (Fe3O4)
- Takonit (Fe3O3)
- Goethite (Fe2O3.H2O)
- Limonit (2 Fe2O3.3H2O)
Bár a becslések szerint több mint 300 érc található ebben az elemben, azok, amelyek elegendő vasat tartalmaznak a feldolgozáshoz, oxidok formájában vannak (Ox). Más vasérceket szulfátok, szilikátok és karbonátok képeznek.
Brazília a világ második legnagyobb vastermelője Ausztrália után, és ebből a fémből exportálják a legtöbbet Brazíliából, az ország exportjának mintegy 68%-ával.
Brazília területén a legnagyobb érckitermeléssel rendelkező régiók a következők:
- Vasnégyszög (Minas Gerais)
- Porteirinha (Minas Gerais)
- Carajás ásványi tartomány (Pará)
- Corumbá régió (Mato Grosso do Sul)
Míg a Föld legkülső rétegében a vas a második legnagyobb mennyiségben előforduló fém, addig a bolygó magjában ez elemnek van a legmagasabb százaléka az összetételében, mivel a szerkezet vasötvözetből és nikkel.
Ezért, ha a bolygó egészét tekintjük, a vas a Föld kémiai összetételének körülbelül 30%-át teszi ki.
A vas jelentősége
A vas sokoldalú és fontos kémiai elem a kémiai, fizikai és biológiai folyamatokban.
Mivel bőséges fém, könnyen beszerezhető, alakítható és ellenálló, a vasat széles körben használják berendezések gyártására.
A vas egy fém, amely az emberi szervezetben is jelen van. Egy felnőtt emberben körülbelül 2-4 g vas van.
Ez a vérben lévő hemoglobin fő összetevője, egy fehérje, amely felelős az oxigén szállításáért a tüdőből a test más részeibe. Ez csak azért lehetséges, mert a vasatom könnyen kötődik az oxigénhez, és így szállítását a vörösvértestek végzik.
Mivel a vas fontos a szerves molekulák előállításához, az egyed növekedéséhez és fejlődéséhez, szükséges, hogy jelen legyen az étrendben.
A felnőttek számára ajánlott vasbevitel 10 és 15 mg között változik, és a vasbevitel útján érhető el ásványi anyagokban gazdag élelmiszerek, például bab, vörös húsok, kagylók, kakaópor, tökmag és spenót.
A szervezetben a vashiány okozza a vérszegénység leggyakoribb típusát, és néhány fő tünet a sápadtság, fáradtság, tachycardia, fejfájás, hajhullás és ingerlékenység.
A vas eredete és története
A fémek kora az őstörténet utolsó szakasza, és a vasat az időszak utolsó fémeként mutatja be, amelyet a homidák használtak, főleg szerszámok és fegyverek előállítására.
A vaskor Kr.e. 1500 között zajlott. C-300 a. C., de már találtak Kr.e. 3500-ból származó fémtárgyakat. Ç. Egyiptomban.
A vas minőségét a jelenlévő széntartalom alapján mérték, mivel ennek az elemnek a vegyületeit használták fel a vas olvasztásához. Ezért minél kisebb a szén mennyisége, annál jobb a vas minősége.
A vas az ipari forradalom első szakaszában is a legfontosabb fém volt.
Szerezzen további ismereteket a tartalommal:
- Kémiai elemek
- fémötvözetek
- Mik azok a fémek, példák és tulajdonságok
Bibliográfiai hivatkozások
ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. A kémia alapelvei: a modern élet és a környezet megkérdőjelezése. 3.kiad. Porto Alegre: Bookman, 2006.
FELTRE, Ricardo. A kémia alapjai: vol. egyetlen. 4. kiadás Sao Paulo: Moderna, 2005.
Lee, J. D. Nem olyan tömör szervetlen kémia. 5. kiadás fordítása. Angol. Kiadó Edgard Blucher Ltd. 1999.
